مقدمه ای بر رمزنگاری

“هیچ چیز نمی توانید بدانید که شناخته شده نباشد.

هیچ چیزی را مشاهده نمی کنید که نشان داده نشود.

تمام آنچه شما نیاز دارید این است … IC PUBLIC KEY PRITTOGRAFY !!! ”

– با عذرخواهی از لنون-مک کارتنی

رمزنگاری. دستگاه رمزنگاری فرانسوی قرن شانزدهم به شکل کتابی با بازوان هنری دوم.

دستگاه رمزنگاری فرانسوی قرن شانزدهم به شکل کتابی با بازوان هنری دوم.

بدون رمزنگاری کلید عمومی ، ارز رمزپایه شکست می خورد. رمزنگاری کلید عمومی مالکیت را اثبات می کند و حریم خصوصی را اعمال می کند. هرچند که تقریباً اخیراً وارد کشور شد ، و همزمان با انقلاب رایانه های شخصی در اواسط دهه 1970 در صحنه ظاهر شد.

هنر و علم رمزنگاری پیام ها را رمزگذاری می کند (یعنی رمزگذاری می کند) به طوری که هیچ کس به جز مخاطبان مورد نظر قادر به خواندن آنها نیست. فقط گیرنده مناسب رمز را رمزگشایی می کند (به عنوان مثال رمزگشایی می کند) ، و حریم خصوصی بین ارتباط دهندگان را حفظ می کند.

از یک کلید برای رمزگذاری و رمزگشایی پیام ها استفاده می شود. در رمزنگاری نامتقارن (نام دیگر رمزنگاری کلید عمومی) ، کلید رمزگذاری پیام با کلید رمزگشایی پیام متفاوت است.

در رمزنگاری متقارن ، کلید رمزگشایی پیام همان کلید استفاده شده برای رمزگذاری آن است. این استراتژی یک مشکل توزیع کلید ایجاد می کند: فرستنده نه تنها مجبور است پیام را ارسال کند بلکه راهی امن برای ارسال کلید نیز پیدا می کند. وقتی یک شرور کلید و پیام را هر دو رهگیری می کند ، حریم خصوصی از هم می پاشد.

راه حل توزیع کلید Whitfield-Diffie

مهارت های زبان شناسی ، زبان و پازل در بیشتر تاریخ بر رمزنگاری حاکم بود ، اما از اواسط قرن بیستم به بعد ، ریاضیات غالب بوده است.

در دهه 1970 در دانشگاه استنفورد ، ویتفیلد دیفی ، مارتین هلمن و رالف مرکل یک راه حل ریاضی برای مسئله توزیع کلیدی یافتند. در راه حل خود ، آنها از محاسبات مدولار و توابع یک طرفه استفاده کردند. (از جمله موفقیت های دیگر ، رالف مرکل همچنین به عنوان مخترع درختان مرکل به ارز رمزنگاری شده کمک زیادی کرد.)

محاسبات مدولار با باقی مانده ها سروکار دارد و مجموعه ای از اعداد را در خود جای داده است که پس از یک نقطه خاص تا ابتدا جمع می شوند. یعنی 7 mod 3 برابر 1 است زیرا 1 همان چیزی است که پس از تقسیم 3 به 7 باقی می ماند. یک ساعت 12 ساعته متداول ترین نمونه از محاسبات محاسباتی مدولار را ارائه می دهد. اگر اکنون ساعت 8:00 صبح باشد ، 6 ساعت دیگر ساعت 14:00 نیست بلکه 2:00 بعد از ظهر خواهد بود. نکته اصلی که باید به خاطر بسپارید این است که محاسبات مدولار غیر شهودی رفتار می کند و نتایج غیر منتظره ای را به همراه دارد.

در ریاضیات ، توابع یک طرفه به راحتی اجرا می شوند اما به شدت در برابر مهندسی معکوس مقاومت می کنند. به یک کاسه سوپ که در یک رستوران سرو می شود فکر کنید. آشپز به راحتی دستورالعمل را برای ایجاد آن دنبال کرد ، شاید حتی برخی از مواد موجود را بداهه بداند. شاید بتوانید این عطر و طعم و ادویه ها را تشخیص دهید ، اما بدون دستور العمل و مواد دقیق مورد استفاده آشپز ، برای تهیه آن کاسه سوپ مشکل خواهید داشت.

در الگوریتم Whitfield-Diffie ، خبرنگاران برخی از اطلاعات عمومی مربوط به کلید را به اشتراک می گذارند اما اطلاعات خصوصی را که از بازپخش این کلید توسط شنودگر شنود جلوگیری می کند ، نگه می دارند. این تیم راه حل خود را به طور علنی در ژوئن 1976 در کنفرانس ملی رایانه ارائه دادند.

رمزنگاری نامتقارن را وارد کنید

Whitfield-Diffie مشکل توزیع کلید را حل می کند اما همچنان از رمزگذاری متقارن استفاده می کند.

ران ریوست ، آدی شامیر و لئونارد آدلمان در آزمایشگاه علوم کامپیوتر MIT با آموختن راه حل ویتفیلد-دیفی ، شروع به ساختن مفاهیم ریاضی برای کشف راه حل برای رمزگذاری نامتقارن کردند. در آوریل 1977 ، آنها موفق شدند. این نام پس از نام سازندگان به RSA معروف شد.

در رمزگذاری نامتقارن ، شما یک کلید عمومی منتشر می کنید که همه می دانند. افراد از این طریق برای رمزگذاری پیام هایی استفاده می کنند که فقط شما می توانید رمزگشایی کنید زیرا کلید خصوصی را می دانید. به زبان ساده ، کلید عمومی فقط عددی است که با ضرب دو عدد کلید خصوصی ایجاد می شود. اگر اعداد مورد استفاده به اندازه کافی بزرگ باشند ، کشف این دو عدد از نظر محاسباتی فشرده و زمان بر است.

رمزگذاری برای بقیه ما

رمزنگاری. درخواست ثبت اختراع برای یک ماشین کد الکتریکی ، 1923.

درخواست ثبت اختراع برای یک دستگاه کد الکتریکی ، 1923.

استفاده از رمزگذاری RSA در آن روزها منابع رایانه ها را به چالش می کشید. رمزگذاری فقط به قدرتمندان و ثروتمندان تعلق داشت – ارتش ، دولت ها ، شرکت های بزرگ و غیره. پل زیمرمن رمزنگاری را برای همه با رایانه شخصی تصور می کرد. وی Pretty Good Privacy (PGP) را پیاده سازی و در ژوئن 1991 به صورت رایگان برای عموم منتشر کرد.

زیمرمن با اجرای یک الگوریتم ترکیبی بر کندی محاسباتی فشرده منابع رمزگذاری نامتقارن غلبه کرد. خود پیام از یک کلید متقارن استفاده می کند و رمزنگاری نامتقارن رمز را رمزگذاری می کند تا با اطمینان پیام را با آن ارسال کند.

سلام ، هال فینی

رمزنگاری. حلقه رمزگشای مخفی.

حلقه رمزگشای مخفی

اولین کارمندی که فیل زیمرمن در PGP استخدام کرد ، هال فینی بود. وقتی فردی ناشناخته که خود را ساتوشی ناکاموتو می نامد و در سال 2008 با پیشنهاد چیزی که وی بیت کوین نامیده می شود ، هال فینی به اولین کسی علاقه مند می شود.

چندین تلاش برای ایجاد پول دیجیتال خصوصی که توسط رمزگذاری نامتقارن محافظت می شود ، در طول دهه 1990 ناکام ماند. در آمستردام ، دیوید چائوم DigiCash را ایجاد کرد اما نیاز به تأیید تمام معاملات توسط یک شرکت متمرکز داشت. هنگامی که شرکت Chaum در سال 1998 ورشکست شد ، DigiCash شکست خورد. آدام بک ، محقق انگلیسی ، HashCash را در سال 1997 با استفاده از روش اثبات کار برای ایجاد سکه های جدید ایجاد کرد. HashCash از کار افتاد زیرا فقط یکبار می توان از سکه استفاده کرد. هر زمان که کاربران می خواستند چیزی خریداری کنند ، نیاز به ایجاد سکه های جدید داشتند.

هال فینی با ساخت اولین اثبات قابل استفاده مجدد سیستم کار (RPOW) ، مشکل HashCash را حل کرد. او تلاش خود را برای پروژه پول دیجیتال با چیزی که CRASH (به عنوان پول نقد Crypto) نامید ، انجام داد. (درس آموخته شده: با یک برنامه کامپیوتری CRASH تماس بگیرید و انتظار داشته باشید که از کار بیفتد.)

سلام بیت کوین

هال فینی اولین شخص پس از Satoshi بود که یک گره بیت کوین را اجرا کرد و اولین گیرنده بیت کوین از اولین معامله در شبکه بود.

هال ساتوشی را با درایت یک طرفدار باتجربه که با بدبینی بزرگ نشده است ، تشویق کرد: “تصور کنید که بیت کوین موفق است و به سیستم پرداخت غالب در سراسر جهان تبدیل می شود. در این صورت ارزش کل ارز باید برابر با ارزش کل ثروت در جهان باشد … حتی اگر احتمال موفقیت بیت کوین در این درجه اندک باشد ، آیا آنها واقعاً 100 میلیون در مقابل یک هستند؟ چیزی برای فکر کردن. “

بعداً ، هال فینی به بیماری مهلک ALS مبتلا شد و برخی از آنها را پست کرد کلمات فراق به انجمن در 19 مارس 2013:

“بعد از چند روز ، بیت کوین کاملاً پایدار در حال اجرا بود ، بنابراین من آن را رها کردم. آن روزهایی بود که دشواری 1 بود و شما می توانید بلوک هایی با CPU پیدا کنید ، حتی GPU. طی روزهای بعد چندین بلوک استخراج کردم. اما من آن را خاموش کردم زیرا باعث گرم شدن رایانه من شد و سر و صدای طرفداران من را آزار داد … مورد بعدی که از بیت کوین شنیدم اواخر سال 2010 بود ، که متعجب دیدم که نه تنها هنوز کار نمی کند ، بیت کوین در واقع ارزش پولی دارد. من کیف پول قدیمی ام را غبارروبی کردم ، و با دیدن اینکه بیت کوین های من هنوز در آنجا هستند خیالم راحت شد. همانطور که قیمت به پول واقعی افزایش یافت ، من سکه ها را به یک کیف پول آفلاین منتقل کردم ، جایی که امیدوارم ارزش آن برای وراث من ارزش داشته باشد. “

افکار نهایی و خواندن بیشتر

تاریخ رمزنگاری از Whitfield-Diffie تا Bitcoin و فراتر از آن همچنان در حال پیشرفت است. ریاضیات بنیاد را فراهم می کند. ریاضیات مدرن امکاناتی را که قبل از اواسط قرن بیستم تاکنون شنیده نشده است ، باز می کند. تحقیقات ریاضی ادامه دارد و وقتی رایانه کوانتومی متداول شود ، احتمالات جدید ریاضی پدیدار خواهد شد.

فراتر از ریاضیات ، تمرکززدایی تاریخ رمزنگاری مدرن را پیش می برد. هر کس سزاوار حریم خصوصی است. هنگامی که Rivest ، Shamir و Adelman رمزنگاری کلید عمومی را ایجاد کردند ، فقط سازمان های قدرتمند و متمرکز بلافاصله از آن بهره مند شدند. Phil Zimmerman’s Pretty Good Privacy (PGP) بازار را گسترش داد و هر کسی را که می خواهد از رمزنگاری در رایانه شخصی استفاده کند شامل می شود. با بیت کوین ، هرکسی که از ارز رمزنگاری شده استفاده می کند از رمزنگاری کلید عمومی به عنوان یک جز integ اصلی سیستم بهره مند می شود..

بیشتر خواندن

بسیاری از منابع اطلاعات دقیق تری در مورد تاریخچه رمزنگاری و ظهور آن در ارز رمزنگاری شده ارائه می دهند:

یک کتاب مشهور در مورد تاریخ رمزنگاری ، کتاب Simon Singh’s است کتاب کد: علم رازداری از مصر باستان تا رمزنگاری کوانتومی.

فصل های اولیه Nathaniel Popper’s طلای دیجیتال: بیت کوین و داستان داخلی ناسازگارها و میلیونرهایی که سعی در بازآفرینی پول دارند تاریخچه اولیه ارز رمزنگاری شده را پوشش دهید.

بایگانی ها ، مقالات و بسیاری از مطالب اصلی را می توان یافت اینجا.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me